不銹鋼板的表面氧化處理和生產(chǎn)加工時(shí)的退貨要求
不銹鋼板具有優(yōu)良的抗腐蝕性、耐磨性和易加工性,廣泛用于環(huán)境惡劣的石油化工行業(yè)。不銹鋼板表面潤(rùn)濕性能是影響在其表面?zhèn)髻|(zhì)及分離過程的重要因素,因此研究如何改善不銹鋼板表面潤(rùn)濕性能具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。近年來,有關(guān)此方面的研究得到了廣泛的關(guān)注,但所提出的不銹鋼表面處理方法較為復(fù)雜,工業(yè)化難度相對(duì)較大。研究表明化學(xué)氧化法可以有效提高不銹鋼板的耐蝕性能.
1)化學(xué)氧化處理可以提高不銹鋼板1Cr18Ni9Ti表面的親水性,且其親水性隨氧化溫度的升高和氧化時(shí)間的延長(zhǎng)而增強(qiáng),其佳工藝條件是:氧化溫度為75℃,氧化時(shí)間為8min。
2)化學(xué)氧化處理可以大大提高不銹鋼板1Cr18Ni9Ti表面及一定厚度范圍內(nèi)含氧極性基團(tuán)的含量,使不銹鋼板表面自由能及其極性分量增強(qiáng),從而有效改善不銹鋼板表面的親水性。
1)消除加工硬化獲取滿意的金相組織
光亮退火爐主要用來進(jìn)行不銹鋼在保護(hù)氣氛下的成品熱處理。當(dāng)使用性能要求不同時(shí),對(duì)光亮退火后金相組織的要求就不同,光亮熱處理的工藝也不同。
300系列奧氏體不銹鋼板典型的熱處理工藝是固溶處理。在升溫過程中使碳化物溶入奧氏體,加熱到1050~1150℃,適當(dāng)保溫一段短時(shí)間,使碳化物全部溶解于奧氏體,然后迅速冷卻到350℃以下,得到過飽和固溶體即均勻的單向奧氏體組織。這一熱處理工藝的關(guān)鍵是快速冷卻,要求冷卻速度達(dá)到55℃/s,快速通過碳化物固溶后的再析出溫度區(qū)(550~850℃)。保溫時(shí)間要盡量短,否則晶粒粗大,影響表面光潔度。
400系列鐵素體不銹鋼加熱溫度比較低(900℃左右),并較多采用緩冷獲得退火軟化組織。馬氏體不銹鋼采用退火方式,還可采用分段淬火再回火的方式處理。
從上述可知300系列與400系列不銹鋼在熱處理制度上差異很大,要想獲得合格的金相組織,就要求光亮退火爐的冷卻段設(shè)備有很大的調(diào)節(jié)余地。所以,現(xiàn)代的光亮退火爐,在其冷卻段往往采用強(qiáng)對(duì)流冷卻,設(shè)三個(gè)冷卻段,可單獨(dú)調(diào)節(jié)風(fēng)量。沿帶鋼的寬度方向又分三個(gè)區(qū)段,通過風(fēng)量導(dǎo)流調(diào)節(jié)帶鋼寬度方向的冷卻速度,控制板型
不銹鋼冷軋帶鋼熱處理的另一關(guān)鍵問題是要求整根帶鋼在寬度、長(zhǎng)度上組織都很均勻。馬弗式光亮退火爐采用大尺寸馬弗管,從馬弗管外部均勻地組織加熱氣流螺旋式環(huán)繞而過,使帶鋼均勻加熱。而要確保帶鋼沿長(zhǎng)度方向的組織均勻,就要保持帶鋼在加熱爐中的線速度不變。所以,在現(xiàn)代立式光亮熱處理爐前后都裝有可精密調(diào)整的輥式張力調(diào)整裝置。它不但要使帶鋼進(jìn)出口速度滿足熱處理速度的要求,不受活套量空套或滿套的影響,而且要根據(jù)帶鋼的板型情況建立并精密調(diào)整帶鋼小張力,滿足板型的要求。
2)獲得無氧化光亮的表面 (不銹鋼板的表面氧化處理和生產(chǎn)加工時(shí)的退貨要求)
光亮退火,是在H2保護(hù)氣氛下對(duì)帶鋼進(jìn)行熱處理。要達(dá)到BA板的要求,必須非常嚴(yán)格地控制爐內(nèi)保護(hù)氣氛,盡量避免氧化。H2保護(hù)氣氛下氧化是怎樣發(fā)生的呢
不銹帶鋼的主要合金成分有Fe、Cr、Ni、Mn、Ti、Si等。在退火溫度范圍內(nèi),F(xiàn)e、Ni的氧化不是主要問題。但Cr、Mn、Si、Ti的氧化區(qū)間恰好在加熱溫度范圍內(nèi)。正是這些合金元素的氧化影響了帶鋼的表面光亮度。特別是鉻的氧化使帶鋼表面脫鉻,會(huì)降低不銹鋼的耐蝕性。當(dāng)Cr含量在17%~18%、Ti含量在0.5%時(shí),H2露點(diǎn)必須低于-60℃,才能避免Cr、Ti在800C~1150℃加熱區(qū)間內(nèi)的氧化。
此外,在爐內(nèi)如何保持保護(hù)氣體的純凈度也是關(guān)鍵問題。就這一點(diǎn)來說,馬弗罩密封性好,又不會(huì)發(fā)生如電加熱爐體材料對(duì)保護(hù)氣氛的污染,提供了較純凈的環(huán)境空間。加之,立式爐的帶鋼出入口都位于爐子的下部,爐壓穩(wěn)定,因而與臥式爐相比,空氣進(jìn)入的危險(xiǎn)小得多。但光亮退火爐的進(jìn)出口密封箱、帶鋼運(yùn)送段、張力調(diào)節(jié)輥及爐頂導(dǎo)向輥箱都應(yīng)確保達(dá)到百萬分之幾(ppM級(jí))的密封要求,使氧氣、水汽不能進(jìn)入,保護(hù)氣體不能泄出。